LeetCode-QA算法练习题解与难度分类

资源摘要信息: "LeetCode-QA"是一个记录了多种编程题目解答的资源文件，内容涵盖了算法和数据结构的多个级别难度的题目，从简单到困难不等。这些题目多出自LeetCode平台，一个广泛用于编程面试准备和技能提升的在线练习网站。 1. 两数之和（简单）： 描述：给定一个整数数组 nums 和一个目标值 target，请你在该数组中找出和为目标值的那两个整数，并返回他们的数组下标。 题解：通常采用哈希表来存储已经遍历过的数字及其索引，以便快速查找是否存在某个数与当前数相加等于目标值。 2. 两数相加（中等）： 描述：给出两个 非空 的链表用来表示两个非负的整数。其中，它们各自的位数是按照 逆序 的方式存储的，并且它们的每个节点只能存储 一位 数字。 题解：模拟手工加法的过程，遍历两个链表，逐位相加，注意进位，并构建新链表存储结果。 3. 无重复字符的最长子串（中等）： 描述：给定一个字符串，请你找出其中不含有重复字符的 最长子串 的长度。 题解：利用滑动窗口方法，使用哈希表记录字符出现的最后位置，根据需要调整窗口的起始位置，以得到不含重复字符的最长子串。 4. 寻找两个正序数组的中位数（困难）： 描述：给定两个大小为 m 和 n 的正序（从小到大）数组 nums1 和 nums2。 题解：可以采用归并排序中的合并步骤思想，通过比较两个数组的元素来找到中位数，也可以使用二分查找方法来降低时间复杂度。 5. 最长回文子串（中等）： 描述：给定一个字符串 s，找到 s 中最长的回文子串。 题解：动态规划或中心扩展算法是解决这类问题的常用方法。动态规划维护一个二维数组记录子串是否为回文，中心扩展算法则是从每个可能的中心开始向两边扩展。 6. Z 字形变换（中等）： 描述：将一个给定字符串根据给定的行数，以从上往下、从左到右进行 Z 字形排列。 题解：可以将问题看作是在虚拟的锯齿形图案上的字符移动问题，通过计算每个字符在该图案上的位置来重新排序字符串。 7. 整数反转（简单）： 描述：给出一个 32 位的有符号整数，你需要将这个整数中每位上的数字进行反转。 题解：通过数学方法，对整数进行取余和整除操作，逐位反转数字。 8. 字符串转换整数（atoi）（中等）： 描述：请你来实现一个 atoi 函数，使其能将字符串转换成整数。 题解：需要注意边界条件处理，包括溢出判断、空格处理、正负号判断等。 9. 回文数（简单）： 描述：判断一个整数是否是回文数。回文数是指正序（从左向右）和倒序（从右向左）读都是一样的数。 题解：可以通过反转数字的一半来判断，注意奇偶长度的数字处理方法不同。 11. 盛最多水的容器（中等）： 描述：给定 n 个非负整数 a1，a2，...，an，每个数代表坐标中的一个点 (i, ai) 。在坐标内画 n 条垂直线，垂直线 i 的两个端点分别为 (i, ai) 和 (i, 0)。 题解：使用双指针方法，从两端向中间移动，维护当前最大容器值，每次移动较小的指针。 54. 螺旋矩阵（中等）： 描述：给定一个包含 m x n 个元素的矩阵（m 行, n 列），按照螺旋顺序返回矩阵中的所有元素。 题解：模拟螺旋遍历的过程，逐步缩减边界条件。 115. 不同的子序列（困难）： 描述：给定一个字符串 S 和一个字符串 T，计算在 S 的子序列中 T 出现的个数。 题解：使用动态规划方法，构建一个二维数组，记录S和T中每个字符匹配的次数。 131. 分割回文串（中等）： 描述：给定一个字符串 s，将 s 分割成一些子串，使每个子串都是回文串。 题解：回溯法是这类问题的常用解法，通过递归尝试所有可能的分割方式，同时使用动态规划预处理子串的回文性。 132. 分割回文串 II（困难）： 描述：给定一个字符串 s，将 s 分割成一些子串，使每个子串都是回文串，并且要求分割次数最少。 题解：与131类似，但需要记录最少分割次数，使用动态规划和记忆化搜索方法可以有效减少重复计算。 224. 基本计算器（困难）： 描述：实现一个基本的计算器来计算简单的表达式字符串。 题解：可以使用栈来处理操作数和操作符，注意操作符的优先级和括号的处理。 227. 基本计算器 II（中等）： 描述：实现一个基本的计算器来计算表达式中的值。表达式仅包含非负整数，算术运算符（+、-、*、/）和空格。 题解：采用双栈法，一个栈用于存储数字，另一个栈用于存储操作符，注意运算符优先级和括号的转换。 232. 用栈实现队列（简单）： 描述：使用栈实现队列的基本操作。 题解：使用两个栈，一个用于入队操作，另一个用于出队操作，通过栈的特性模拟队列的行为。 300. 最长递增子序列（中等）： 描述：给定一个无序的整数数组，找到其中最长上升子序列的长度。 题解：动态规划是解决这个问题的标准方法，维护一个数组，其中每个元素表示以该元素结尾的最长上升子序列的长度。 331. 验证二叉树的前序序列化（中等）： 描述：验证二叉树的前序序列化是否有效。 题解：利用栈来模拟遍历过程，根据前序遍历序列中的信息判断树的结构。 338. 比特位计数（中等）： 描述：给定一个非负整数 num。对于 0 ≤ i ≤ num 范围中的每个数字 i ，计算其二进制数中的 1 的数目并将它们作为数组返回。 题解：可以通过动态规划或位运算的方法来高效计算。 354. 俄罗斯套娃信封问题（困难）： 描述：给定一些标记了宽度和高度的信封，每个信封的宽度和高度都比包含它的下一个信封小。 题解：这个问题是经典的最长递增子序列问题的变体，需要先对信封的宽度和高度进行排序，然后找到高度的最长递增子序列。 503. 下一个更大元素 II（中等）： 描述：给定一个循环数组（最后一个元素的下一个元素是数组的第一个元素），返回每个元素的下一个更大元素。 题解：采用双倍长度数组和模运算方法来处理循环数组的问题，同时使用栈结构记录元素位置。 706. 设计哈希映射（简单）： 描述：设计一个哈希映射，该映射支持以下操作：put(key, value)，get(key)，delete(key)。 题解：实现一个哈希表，可以使用拉链法或开放寻址法来处理冲突，同时注意动态扩容以优化性能。 1047. 删除字符串中的所有相邻重复项（简单）： 描述：给出由小写英文字母组成的字符串 S，删除字符串中的所有相邻重复项。 题解：栈是解决这个问题的首选数据结构，遍历字符串，将字符压入栈中，遇到相邻的重复字符时进行弹出操作。 1629. 按键持续时间最长的键（简单）： 描述：LeetCode有一个按键计时器，每次当你持续按下一个按键时，计时器会持续走时。 题解：使用哈希表记录每个键持续时间最长的记录，更新哈希表时要注意同时维护最长持续时间的键。 1779. （未给出完整描述）： 题目描述不完整，无法提供详细的题解。 以上题解和描述均来自于LeetCode平台，这个平台为用户提供了一个在线编程练习的环境，特别是针对算法和数据结构训练。LeetCode题库覆盖了各种难度级别的问题，常作为编程面试的练习题目来源。掌握这些题目对提升编程能力有很大帮助。